Veuillez noter que ...

Il vous sera difficile de bien suivre et de bien comprendre le cours de la semaine prochaine (le Pouvoir unificateur de la Théorie) si vous ne possédez pas à fond les notions du cours 2.

3 : le Pouvoir unificateur de la Théorie -

Soumis à votre réflexion ...

• Quels sont les quatre grands phénomènes géologiques qui défiaient notre compréhension avant qu'on ne les analyse dans le cadre de la tectonique des plaques ?

• Quelles différences y a-t-il entre l'échelle de Mercalli et celle de Richter pour évaluer la "force" d'un séisme ? Que mesure l'une et l'autre ?

• Comment la répartition des épicentres des séismes sur une carte vient-elle appuyer la théorie de la tectonique des plaques ? Note: l'exercice de cette semaine (ci-dessous ou à la page 49 du cahier d'accompagnement) peut vous aider à bien comprendre ce sujet.

• Quelles hypothèses peut-on avancer pour expliquer la sismicité dans Charlevoix et les régions adjacentes ?

• Sachant que vous suivez un cours dans lequel on traite des grands phénomènes géologiques, votre petit neveu vous demande de lui expliquer pourquoi, le 26 décembre 2004, l'Indonésie (Sumatra) a été ébranlée par un des plus grands séismes enregistrés sur terre, un séisme qui a atteint une magnitude de 9,0 sur l'échelle de Richter. Quelle serait votre explication ? Après avoir entendu votre explication, il vous demande si le tremblement de terre de San Francisco, en 1989, est relié à une situation géologique semblable ou différente de celle de l'Indonésie. Vos explications ? Et qu'en est-il des tremblements de terre de Turquie en 2003 ? De Kobé, au Japon, en janvier 1995?
  Ces questions visent à vous démontrer que, connaissant la relation entre tectonique des plaques et séismes, vous êtes en mesure de cerner la cause d'un séisme donné, ... sans attendre que vous ne l'explique plus ou moins correctement votre journal du matin.

• Qu'est-ce que la « Ceinture de Feu »? Quelle en est la cause ?

• Comment expliquer les longs chaînons de volcans sur les planchers océaniques ? Quel aspect de la tectonique des plaques ces chaînons viennent-ils appuyer ?

• Quelles différences y a-t-il entre une marge continentale passive et une marge continentale active ? Pouvez-vous citer des exemples ?

• Pouvez-vous citer des exemples de chaînes de montagnes immatures ? De chaînes matures ?

• Quels sont les attributs d'une chaîne de montagnes matures ? Pouvez-vous expliquer chacun d'eux ?

• Est-il normal de trouver des chaînes de montagnes à l'intérieur même de plaques continentales ? Pourquoi ?

• La théorie de l'expansion de la Terre proposée par Warren Carey en 1953 ne peut expliquer plusieurs faits géologiques qu'on retrouve à la surface de la terre. Parmi ceux-ci, notons l'âge des planchers océaniques qui ne sont pas plus vieux que 170 Ma, la présence de chaînes de montagnes plissées à l'intérieur des continents, l'enregistrement de foyers sismiques en grande profondeur (jusqu'à 700 km) et la présence de lambeaux d'ophiolites dans les chaînes de montagnes plissées. Expliquez en quoi ces faits vont à l'encontre de la théorie de Carey pour expliquer les grands mouvements de la lithosphère terrestre, invalidant de ce fait cette théorie.
  Une réponse correcte à cette question démontrera que vous avez compris l'essentiel de la théorie de la tectonique des plaques.

Vous trouverez à la fin du chapitre sur les séismes un exercice susceptible de mieux vous faire comprendre la relation entre la répartition des foyers des séismes et la tectonique des plaques. Cet exercice se trouve aussi à la page 49 de votre cahier d'accompagnement du cours.

4 : les Minéraux -

Comment étudier ce cours ...

Malgré l'avertissement d'usage, plusieurs ont dû paniquer un peu durant ce cours sur les minéraux, en se demandant s'il faut retenir par coeur toutes ces formules chimiques et ces noms de minéraux. Il vous faut revenir aux objectifs du cours: formation de base, introduction aux sciences de la Terre, culture scientifique, sont les mots clés de ces objectifs. J'ai simplement voulu vous montrer comment la matière est ordonnée, comment, entre autres, un groupe de minéraux très importants en volume, les silicates, se forment à partir des agencements d'une structure de base tétraédrique et quelles sont les implications de ces divers agencements sur les caractères physiques et chimiques des minéraux du groupe.

Je ne m'attends évidemment pas à ce que vous puissiez redessiner toutes ces structures et écrire leur formule chimique. Cela dit, il est important que vous compreniez comment ça fonctionne. Il est important de connaître et de comprendre, par exemple, la série de Bowen, puisque nous l'utiliserons dans le cours de la semaine prochaine. Il est important aussi de comprendre les principaux modes de formation des minéraux.

À noter ...

Après vérification, tous les liens indiqués au chapitre des minéraux fonctionnent.

N'oubliez pas de consulter, dans la section 2, la page web sur la formation des diapirs (dômes) de sel, comme ceux des Îles-de-la-Madeleine, un sujet qui n'a pas été discuté à la télé. Pour vous y rendre, suivez la route: Section 2 - Les matériaux de la Planète --- De l'atome au minéral --- L'origine des minéraux; vers la fin de cette dernière rubrique, là où il est question de la formation des évaporites, vous cliquez sur "Iles-de-la-Madeleine".

5 : les Roches -

Quelques questions pour vous aider à faire la revision du cours.

• Pouvez-vous expliquer le grand cycle de la formation des roches, en insistant sur les processus qui conduisent à chacun des trois grands types ?

• Pouvez-vous expliquer la relation entre les divers types de roches magmatiques et la série de Bowen ?

• Comment fait-on, en pratique, la distinction entre roches magmatiques intrusives et extrusives ? En d'autres termes, quel est le caractère physique qui permet de les distinguer ?

• Qu'est-ce que le processus de cristallisation fractionnée ? Celui de la fusion partielle ? Pour répondre à cette question, vous devez revenir aux principes de la série de Bowen.

• On se fonde sur la composition des magmas de dorsale océanique pour conclure que le manteau supérieur est composé de péridotite. Pouvez-vous expliquer cette argumentation ?

• Quelles différences y a-t-il entre les laves des volcans de dorsale océanique, des volcans de points chauds et des volcans de zone subduction ?

• Les magmas proviennent tous du manteau supérieur. Ils devraient donc avoir tous la même composition. Comment se fait-il qu'on retrouve une aussi grande variété de roches magmatiques dans la croûte terrestre ?

• On trouve des ensembles de roches datant de quelques 500 Ma et présentant la séquence ophiolitique dans les Appalaches du Québec. Que nous indique cette présence d'ophiolites en ce qui concerne l'histoire de la chaîne de montagnes ?

• Qu'est-ce qui contrôle la fluidité (capacité à s'écouler) d'une lave ?

• Pourquoi les volcans de point chaud (exemple, Hawaï) sont-ils moins dangereux pour les populations que les volcans de zone de subduction (exemple, le mont St.Helens) ?

• Quels aspects du volcanisme ont causé le plus de destruction au mont St. Helens en 1980 ?

• Le Mont-Royal (Montréal) est-il un volcan comme on entend souvent le dire ?

• Quelles sont les diverses phases qui conduisent à la formation des roches sédimentaires ?

• Quels sont les facteurs qui contribuent à l'altération superficielle des roches et à la production de matériaux sédimentaires ?

• Qu'est-ce qu'un sol ? Quels sont les processus impliqués dans sa formation ?

• Quelles observations vous feront distinguer entre roche magmatique et roche sédimentaire ?

• Quels sont les processus impliqués dans la transformation d'un sédiment en roche sédimentaire ?

• Quel(s) rôle(s) jouent les organismes dans la fabrication d'une roche sédimentaire ?

• Comment distingue-t-on roche sédimentaire terrigène de roche sédimentaire allochimique ?

• Quels sont les processus qui conduisent à la formation des trois grands types de roches métamorphiques ?

• Dans quel contexte retrouve-t-on le métamorphisme régional ? (Note: on dit aussi le métamorphisme dynamique comme synonyme au métamorphisme régional)

Le 8 octobre 2005, à 11h50 heure de Québec, le Pakistan a connu un terrible séisme de 7,6 sur l'échelle de Richter et qui a fait des dizaines de milliers de morts sans compter les blessés et les sans-abris. Comme le montre la carte ci-dessous de l'historique de la sismicité des dernières 15 années, il s'agit d'un séisme superficiel (10 km), situé à 90 km au nord d'Islamabad (étoile), à la limite entre la paléoplaque indienne et la plaque eurasienne. La ligne rose trace cette limite. Une belle évidence que cette collision n'est pas terminée.

Pour les détails, consultez http://neic.usgs.gov/ d'où est tirée cette carte.

6 : les Ressources minérales de la Planète -

Les petites questions habituelles ...

• Dans quel types de matériaux se trouve l'eau dans le sous-sol ?

• Comment circulent les eaux souterraines ?

• Pouvez-vous expliquer pourquoi, lorsqu'on fore un puits pour l'eau, il arrive parfois que l'eau gicle à la surface formant une fontaine, alors que d'autres fois, il faut pomper l'eau pour l'amener à la surface ?

• Quels sont les principaux problèmes reliés à l'exploitation des eaux souterraines ?

• Qu'est-ce qu'un karst ? Comment se forment les karsts ? Dans quels types de terrains géologiques se forment-ils ? Y a-t-il des terrains karstiques dans la région de Québec ?

• Comment se forment les geysers ?

• Peut-on espérer exploiter un jour de l'énergie géothermique au Québec ? (Il faudra vous demander quelle est la cause de ce type d'énergie).

• L'obtention d'un champ de pétrole relève d'une conjoncture d'événements et de phénomènes géologiques bien précise. Pouvez-vous expliquer cette conjoncture ?

• Peut-on prospecter dans tous les types de terrains géologiques pour le pétrole ? Le gaz naturel ? Le charbon ?

• Qu'est-ce que les hydrates de méthane? Sous quelles conditions se forment-ils et demeurent-ils stables? Où les trouve-t-on? Quels dangers représentent-ils pour l'environnement planétaire? Pourquoi?
  Pour répondre à cette question, il vous faudra consulter la page Les hydrates de méthane à la fin des paragraphes sur les hydrocarbures au point 3.3.2 Les combustibles fossiles. Ce sujet ne se trouve pas dans le cahier d'accompagnement.

• Peut-on établir une relation entre la tectonique des plaques et certains dépôts métallifères ?